考虑占位决策的围堵嫌犯模型

研究了2011年中国大学生数学建模竞赛B题的突发事件中交巡警对在逃嫌犯的围堵问题。不同于对该问题的以往的研究,本文考虑了交巡警在包围圈中可以占据某些路口,使得嫌犯不能通过这些被交巡警占据的路口,从而为形成包围圈的交巡警赢得更多时间。利用两篇相关文献的关于点截集判断的结论和考虑占位决策的建模方法,以不同的目标函数建立了考虑占位决策的围堵嫌犯问题的三个混合0-1非线性整数规划模型。通过选取部分线性约束和目标函数一起组合成混合0-1线性整数规划模型,设计了基于混合0-1线性整数规划方法的算法,并给出了算例。     

基于图论的列检工作安排模型

针对目前列检工作安排中存在的一些问题：危险性高，强度大，工作量分配不均衡，工作时间安排不合理等，采用图论中的Hamilton圈方法将列检工作的安排转化为在一个赋权有向图中寻找最优路径的问题，并建立相应的0—1规划模型进行求解。结果保证所有列检工作队跨股道总数最少，各工作队繁忙程度相近，同时为每个工作队安排合理的休息及午饭时间，从而使列检工作的安排更加科学和人性化，提高列检的质量和效率，并实现突发情况下人员的实时调度。     

交巡警平台设置与调度模型

设置交巡警平台需要考虑各平台工作量的均衡性以及最长出警时间不能超过3min这两个方面,可利用0-1整数规划,建立平台管辖区域划分模型。发生突发事件时,交巡警平台的警力需要被调度到指定的路口执行任务,最快到达指定路口并且总调度距离最短的方案,即为最佳调度方案,运用0-1规划可以解决这类指派问题。在犯罪嫌疑人从P逃跑3min后,为尽快抓捕逃犯,以点P为中心,从不可封锁点向外逐步延伸,在平台警力能成功封锁的前提下形成最小围堵圈,再利用平台警力调度模型,最终设计出了最佳围堵方案。     

考虑再利用需求的垃圾回收处理优化模型

垃圾回收处理是建设资源节约和环境友好形社会(即两型社会)的基本要求.本文利用逆向物流管理优化方法研究带确定性日回收垃圾处理问题,对经过垃圾处理中心处理过后的垃圾分全部或部分可被再利用两种情形,建立了垃圾回收相关企业成本最小的约束优化模型.该模型是0-1整数规划模型,能够直接在LINGO软件平台上求解.应用实例验证了模型的效用.     

人才招聘的优化模型

人力资源是企业最重要的资源,一个企业如果能适时、适质、适量的获得所需要的人才,并使其在合适的岗位上创造良好绩效,就能在竞争激烈的环境中立于不败之地.本文通过建立人才招聘优化模型来为企业更合理、更科学招聘人才提供服务.     

基于整数规划的医疗卫生服务中心选址模型

根据农村医疗卫生服务中心的特点,结合卫生服务人数限制、费用限制、距离限制等决定因素建立了卫生服务中心选址模型,分析了层次分析法及隐枚举法求解医疗卫生服务选址模型的差异性.结果显示:所建立的医疗卫生服务中心选址模型在限制条件下能够最大程度的满足人民群众对卫生服务的需求,且隐枚举法求解0-1整数规划比层次分析更具有可行性与有效性.     

蔬果类商品网上直销包装作业工序优化模型研究

针对蔬果类商品网上直销模式下,其标准销售单元包装作业问题规模大、商品品类多、订单个性化强、生产配送周期多等特点,基于批量流水作业生产、JIT准时制生产及周期调度的思想,研究该类商品标准销售单元包装作业的生产调度问题,建立蔬果类商品网上直销包装作业优化模型,并设计改进的“模拟增压——退火算法”对其进行求解,以便制定出合理的包装作业计划,有效衔接采摘和订单分拣作业以及后续装车作业,缩短包装时间,保证蔬菜的新鲜性。最后,通过应用实例验证模型和算法的有效性,结果表明,本文周期调度方法得到的调度方案比一般的非周期调度方法大大节约了包装作业成本,为蔬果类商品网上直销企业生成包装作业计划提供了理论指导。     

《实用数学建模》介绍

设置交巡警平台需要考虑各平台工作量的均衡性以及最长出警时间不能超过3min这两个方面,可利用0-1整数规划,建立平台管辖区域划分模型。发生突发事件时,交巡警平台的警力需要被调度到指定的路口执行任务,最快到达指定路口并且总调度距离最短的方案,即为最佳调度方案,运用0-1规划可以解决这类指派问题。在犯罪嫌疑人从P逃跑3min后,为尽快抓捕逃犯,以点P为中心,从不可封锁点向外逐步延伸,在平台警力能成功封锁的前提下形成最小围堵圈,再利用平台警力调度模型,最终设计出了最佳围堵方案。     

基于分类的资源公平分配决策方法

针对资源分配问题,本文提出了基于分类的决策方法以实现效率与公平的权衡。首先,研究了效率最优分配与完全均等分配过程,阐明了边际效用对分配结果的影响,指出个体间边际效用相差越小,两种分配的结果越接近。其次,构建0-1整数规划模型求解分类结果,目标是使类与类之间边际效用相差尽可能小。然后,按类对资源进行分配,类间采用完全均等分配,类中采用效率最优分配。通过选择分类数量可以实现不同程度的公平。最后,运用算例验证方法的有效性,说明分类数量对效率与公平的影响。     

比赛项目排序的模型

本文将2005年“电工杯”B题的最优化问题转化为独立的问题来讨论。解决了在比赛项目排序过程中尽可能使每个运动员不连续参加两项比赛问题。即把运动员参加的项目记作1，把未参加的项目记为0，这样把运动员报名表转化成为一个0-1矩阵。问题转化成为0-1矩阵进行列交换顺序，使得每一行中两个1相邻出现的次数和达到最小。并对模型进行了推广。最后指出了模型的优缺点。     

突发事件中对嫌疑犯有效封堵的模型与算法

基于CUMCM-2011 B题中关于嫌疑犯的封堵问题的研究.通过建立描述市区交通网络图的权矩阵,采用求最短路的Dijstra算法求出市区任意两节点的最短路径及路长,构作最佳路径阵和距离矩阵,以此为基点建立封堵路口的最优调度方案模型,再在此基础上建立封堵住嫌疑犯的最优模型,并设计了模型求解的算法.将算法应用于CUMCM-2011 B题中关于嫌疑犯的封堵问题,获得最优封堵方案.     

Lifted inequalities for 0-1 mixed integer programming: Basic theory and algorithms

We study the mixed 0-1 knapsack polytope, which is defined by a single knapsack constraint that contains 0-1 and bounded continuous variables. We develop a lifting theory for the continuous variables. In particular, we present a pseudo-polynomial algorithm for the sequential lifting of the continuous variables and we discuss its practical use.This research was supported by NSF grants DMI-0100020 and DMI-0121495Mathematics Subject Classification (2000): 90C11, 90C27     

Lifted inequalities for 0-1 mixed integer programming: Superlinear lifting

We study the mixed 0-1 knapsack polytope, which is defined by a single knapsack constraint that contains 0-1 and bounded continuous variables, through the lifting of continuous variables fixed at their upper bounds. We introduce the concept of a superlinear inequality and show that, in this case, lifting is significantly simpler than for general inequalities. We use the superlinearity theory, together with the traditional lifting of 0-1 variables, to describe families of facets of the mixed 0-1 knapsack polytope. Finally, we show that superlinearity results can be extended to nonsuperlinear inequalities when the coefficients of the variables fixed at their upper bounds are large.This research was supported by NSF grants DMI-0100020 and DMI-0121495Mathematics Subject Classification (1991): 90C11, 90C27     

公务员招聘的优化模型

对“公务员招聘”问题进行了深入探讨,运用模糊数学和运筹学理论,先建立了招聘人员的模糊多属性综合评价模型,解决了用人单位择优录取公务员的问题;然后建立了0-1整数规划模型解决了人力资源的优化配置问题,从而给出了一种科学有效的公务员招聘的方法.     

Minimization of the Ratio of Functions Defined as Sums of the Absolute Values

This paper addresses a new class of linearly constrained fractional programming problems where the objective function is defined as the ratio of two functions which are the sums of the absolute values of affine functions. This problem has an important application in financial optimization. This problem is a convex-convex type of fractional program which cannot be solved by standard algorithms. We propose a branch-and-bound algorithm and an integer programming algorithm. We demonstrate that a fairly large scale problem can be solved within a practical amount of time. The research of the first author was supported in part by the Grant-in-Aid for Scientific Research of the Ministry of Education, Science, Culture and Sports of the Government of Japan, B(2) 15310122 and 15656025.